伸縮式點火油燃燒裝置擺動金屬軟管損壞原因分析及預(yù)防措施
點火油燃燒裝置是鍋爐點火啟動和低負(fù)荷穩(wěn)燃設(shè)備，分析油燃燒裝置金屬軟管損壞原因，并對印度某現(xiàn)場油燃燒裝置進(jìn)行改進(jìn)，獲得良好效果。
關(guān)鍵詞：進(jìn)退 擺動 金屬軟管 點火 吹掃
1 前言
點火油燃燒裝置是為電站鍋爐啟動暖爐和低負(fù)荷時穩(wěn)定燃燒而設(shè)計制造的專用設(shè)備。伸縮式點火油燃燒裝置是通過氣缸的進(jìn)退來實現(xiàn)機(jī)械往復(fù)運(yùn)動，從而帶動點火設(shè)備中的點火槍、油槍及火焰檢測探頭等的推進(jìn)及退出。該裝置又分為剛性固定式和軟管擺動式，其中擺動式油燃燒裝置的前端導(dǎo)管部分由金屬軟管和穩(wěn)燃罩組焊形成油槍的運(yùn)動導(dǎo)管，擺動式油槍的前端噴頭和后槍管連接也焊接有金屬軟管，內(nèi)外金屬軟管應(yīng)選擇合適的規(guī)格和材質(zhì)，并設(shè)計合適的擺動機(jī)構(gòu)，以滿足油槍噴射角度上下擺動暗娜忌找蟆8米爸迷詮詰繒竟弦恢筆褂昧己茫謨《饒車緋300MW機(jī)組鍋爐上使用卻出現(xiàn)了大量的損壞，主要損壞部位都是金屬軟管破損，使油槍無法投運(yùn)，影響了鍋爐點火運(yùn)行。
2 問題提出
印度某電廠項目及鍋爐概況：
?。?）鍋爐蒸發(fā)量：1100t/h3
?。?）燃燒方式：直流燃燒器四角切圓燃燒
?。?）制粉系統(tǒng)：ZGM95G型中速磨煤機(jī)
（4）點火及助燃用油：#0輕柴油
?。?）點火油槍數(shù)量：12套/爐
霧化方式：介質(zhì)霧化（壓縮空氣）
油槍設(shè)計出力：1750Kg/h
?。?）伸縮式油燃燒裝置數(shù)量：12套/爐
推進(jìn)器行程：400mm
該項目在投運(yùn)后得到現(xiàn)場調(diào)試反饋情況，#1機(jī)組自運(yùn)行半年來，期間頻繁發(fā)生油槍金屬軟管燒壞現(xiàn)象，據(jù)印方業(yè)主所說，#1爐在油槍軟管燒壞時，曾挪用#2爐油槍；現(xiàn)已全部燒壞油槍共32只，損壞燃燒裝置導(dǎo)管10只。據(jù)現(xiàn)場反應(yīng)，各角相比，#2角、#4角燒壞現(xiàn)象更嚴(yán)重些；各層相比，BC層燒壞現(xiàn)象更嚴(yán)重些。圖1為現(xiàn)場損壞設(shè)備。
時隔不久，該電廠#2爐開始點火試運(yùn)行，在試運(yùn)行中又有多支點火油槍連續(xù)損壞。據(jù)現(xiàn)場調(diào)試人員反映，鍋爐點火啟動期間，BC層1#角油槍頻繁出現(xiàn)軟管破損現(xiàn)象。鍋爐啟動十余天期間，有8只損壞油槍均來自BC層1#角，其他位置的油槍基本沒出現(xiàn)問題。調(diào)試人員在這種情況下接連更換油槍，沒有能及時分析油槍軟管損壞原因，也沒有檢查油燃燒裝置及導(dǎo)管整體情況。直至鍋爐停爐消缺期間，將油燃燒裝置整體拆卸脫出查看，油燃燒裝置在金屬軟管段已嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)管已被燒穿一個大洞，造成內(nèi)壁出現(xiàn)大量尖銳毛刺。
3 結(jié)構(gòu)和原因分析
伸縮式油燃燒裝置主要由組合式氣動推進(jìn)器、安裝支架、穩(wěn)燃罩、油槍和點火槍等組成。該燃燒裝置將點火槍、油槍組合在一起，由組合式氣動推進(jìn)器統(tǒng)一控制，可自動完成點火槍、油槍的進(jìn)、退和點火、燃燒。
油槍在進(jìn)退過程中，由于金屬軟管的撓性，油槍頭及油槍軟管會接觸到燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)壁，并有相對摩擦。另外鍋爐在運(yùn)行期間，為調(diào)節(jié)火焰中心高度，煤粉燃燒器會根據(jù)需要上下擺動，油槍也會隨著二次風(fēng)噴口同時擺動。油槍會有可能在擺動到極限位置狀態(tài)下前后進(jìn)退，此時，油槍頭及油槍軟管與燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)壁的接觸更緊密，摩擦更加劇。此時，油燃燒裝置導(dǎo)管如果有異物，或者破損后有尖銳毛刺，將會對油槍軟管直接造成損傷。見圖2。
綜上所述，從現(xiàn)場損壞的現(xiàn)象及運(yùn)動原理分析，油燃燒裝置軟管和油槍軟管大量損壞的原因有以下幾點：
（1）從現(xiàn)場照片看，油燃燒裝置導(dǎo)管由于外力導(dǎo)致破損，導(dǎo)管內(nèi)壁產(chǎn)生很大尖銳的毛刺，在油槍進(jìn)退過程中損壞油槍軟管編網(wǎng)，在油壓作用下，破損逐漸增大，燃油泄漏。燃油在爐膛輻射熱作用下自燃，將內(nèi)外軟管嚴(yán)重?zé)g。
?。?）油槍如在擺動狀態(tài)下進(jìn)退，此過程中，油槍頭不斷沖擊燃燒裝置軟管內(nèi)壁。如果次數(shù)較多，就會對軟管內(nèi)壁造成疲勞損傷，并不斷加劇導(dǎo)致失效。
（3）在油槍檢查過程中，每拆卸一支油槍，均發(fā)現(xiàn)油槍內(nèi)殘留有較多燃油。現(xiàn)象是拆卸接頭時燃油從軟管接頭處大量溢出，抽出油槍后，油槍噴頭仍較多燃油流出。
由此分析，油槍停運(yùn)后，油槍及爐前管路內(nèi)的殘留燃油，沒有得到有效地吹掃，甚至有可能燃油快關(guān)閥關(guān)閉不能完全嚴(yán)密。而油槍內(nèi)殘留的壓力使燃油逐漸流到燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)部，在爐膛輻射熱的作用下不斷揮發(fā)，甚至自燃，從而導(dǎo)致燃燒裝置導(dǎo)管燒損。
4 改造方案和實施效果
?。?）前文提到的印度某電廠，在#1爐、#2爐停爐期間，陸續(xù)拆除問題集中地2臺油燃燒裝置，發(fā)現(xiàn)#1爐BC層2#角和#2爐BC層1#角油燃燒裝置導(dǎo)管都有損壞，而且從現(xiàn)場查看，應(yīng)該是焊接損傷，導(dǎo)管內(nèi)壁形成尖銳的毛刺，進(jìn)而損傷了油槍軟管。后期，業(yè)主對這兩臺損壞的油燃燒裝置進(jìn)行了更換，之后這兩個角的油槍再未出現(xiàn)過損壞。
?。?）針對油槍擺動狀態(tài)下運(yùn)動有可能對燃燒裝置造成損傷，應(yīng)將油槍頭部設(shè)計成圓滑過渡，盡量消減油槍對燃燒裝置內(nèi)壁的沖擊。
?。?）保證油槍投運(yùn)前和停運(yùn)后的吹掃效果，要求吹掃壓縮空氣壓力不低于0.4Mpa，前后吹掃時間不小于30s，并將吹掃時間編寫在點火程序里自動執(zhí)行。
（4）檢查燃燒裝置冷卻風(fēng)的壓力和流量，要求冷卻風(fēng)壓力和爐膛差壓不低于1500Pa，單臺冷卻風(fēng)量不低于1.5m3/h。冷卻風(fēng)的作用一是可以對油槍進(jìn)行冷卻，減少噴頭結(jié)焦，另外若燃燒裝置有殘油，冷卻風(fēng)可以起到一定的清理作用。
?。?）檢查燃油快關(guān)閥，保證閥門的嚴(yán)密性，防止燃油泄漏的燃燒裝置導(dǎo)管內(nèi)。
通過上述問題檢查和改進(jìn)，印度該電廠遺留的問題在中方調(diào)試人員的指導(dǎo)下進(jìn)行逐一排查解決，后期油燃燒裝置及油槍損壞的頻率大大減少了。
5 結(jié)束語
通過一系列檢查與改進(jìn)，分析出了燃燒裝置及油槍大批量損壞的原因，并通過改進(jìn)修復(fù)了使用，故障率大大減小，維護(hù)了國內(nèi)產(chǎn)品在國際市場的形象和地位。印方業(yè)主也認(rèn)識到了使用維護(hù)中主要問題：（1）外力導(dǎo)致?lián)p壞；（2）殘油沒有吹掃干凈，就造成了燃油在油槍內(nèi)高溫自燃，輕則導(dǎo)致油槍軟管材質(zhì)物理性能受到影響，韌性強(qiáng)度變差，甚至油槍完全被燒穿。
因此，建議業(yè)主運(yùn)行維護(hù)人員，現(xiàn)場一定加強(qiáng)檢修工作，定期檢查清理油槍。使得設(shè)備便在良好的運(yùn)行環(huán)境，發(fā)揮最大的功效。另外，設(shè)備制造廠加強(qiáng)油槍及燃燒裝置的出廠檢驗，保證金屬軟管的材質(zhì)和強(qiáng)度滿足設(shè)計要求，同時加強(qiáng)對業(yè)主使用人員的培訓(xùn)，提前預(yù)防故障出現(xiàn)。
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